광섬유 기반 측정 시스템은 한국 남부의 월성(Wolsung) 부지에서 국제원자력기구(IAEA) 핵 사찰(핵 안전조치)에 따라 CANDU형 사용후핵연료를 검사하는 데 활용되어 왔다. 우리의 선행 연구에서는 기존 장비의 문제점을 해결하기 위해 새로운 사용후핵연료 검증 시스템을 개발하였다. 그러나 이전 연구는 주로 장비 개발에 초점을 맞추었으며, 그 성능을 평가하기 위한 포괄적인 현장 시험은 아직 수행하지 않았다. 최근 우리는 새로 개발된 사용후핵연료 검증 시스템의 성능을 철저히 평가하기 위해 월성 4호기(Wolsung Unit 4)에서 현장 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 신호 감도, 인접한 사용후핵연료 번들(bundle)을 구별하는 시스템의 능력, 그리고 광섬유 배경 신호에 중점을 두어 해당 현장 시험 결과를 논의한다. 또한 p-terphenyl 유기 섬광체, PVT 플라스틱 섬광체, 리튬 글라스 섬광체를 포함하여 다양한 섬광 물질이 시스템 성능에 미치는 영향을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 실험 결과, p-terphenyl 유기 섬광체를 장착한 새로운 장비가 기존 시스템보다 우수한 성능을 보였다. p-terphenyl 섬광체는 세 가지 방사선 섬광체 중 최적의 선택으로 나타났다. 리튬 글라스 섬광체로는 이전에 감지되지 않았던 신호들이 p-terphenyl 및 PVT 플라스틱 섬광체로 얻은 신호에서 관측되었다. 새로운 검증 장비의 뛰어난 성능은 주로 p-terphenyl의 높은 광출력과 낮은 감쇠 시간에 기인한다. 새로 개발된 검증 시스템은 IAEA 사찰 수행 노력을 간소화하여 사찰 수행 시간과 핵 운영자의 부담을 모두 줄일 것으로 기대된다. 본 보고서는 습식 사용후핵연료 풀(wet spent fuel pool)에서 방사선 검출기로서 p-terphenyl 섬광체를 처음으로 성공적으로 적용한 사례이다. 본 논문에서 제시된 실험적 결과는 물 환경과 같은 고방사선 환경에 적합한 방사선 검출기를 연구하는 연구자들에게 유용한 자료가 될 것으로 기대된다.

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